Создан самый маленький FM-радиопередатчик в мире

Графеновые наносистемы позволят решить сразу несколько проблем

Группа инженеров Колумбийского университета (Нью-Йорк) воспользовалась свойствами графена – электропроводимостью и высокой прочностью – и создала наносистему, способную генерировать FM-сигналы. По сути, эта механическая система стала самым маленьким FM-передатчиком в мире.

По словам профессора радиоэлектроники Джеймса Хоуна, возглавлявшего исследование, эта работа является очень существенной в том плане, что она демонстрирует возможности применения графена, недоступные традиционным материалам. Кроме того, она стала важным первым шагом по улучшению технологии обработки беспроводных сигналов, а ее результаты станут основой для дальнейших разработок в области беспроводной связи.

Графен, толщина слоя которого составляет всего один атом углерода, – самый прочный материал, известный человечеству. Его электрические свойства также превосходят характеристики кремния, используемого в современных чипах. Таким образом, графен является идеальным материалом для наноэлектромеханических систем, являющихся уменьшенными версиями микроэлектромеханических систем, широко использующихся в качестве различных миниатюрных датчиков.

В ходе исследования ученые создали наномеханическую версию электронного компонента – генератора, управляемого напряжением (ГУН). С помощью ГУН легко генерировать частотно-модулированный (FM) сигнал – такой же, как используется для радиотрансляций. С помощью графенового устройства был сгенерирован сигнал частотой около 100 МГц – как раз в диапазоне FM-радиочастот (87,7 – 108 МГц). С помощью низкочастотных музыкальных сигналов (как чистых тонов, так и песен из iPhone) ученые модулировали сигнал с графена, а затем приняли музыкальные сигналы обратно, используя обычный FM-радиоприемник.

Как объясняет Джеймс Хоун, благодаря так называемому Закону Мура сегодняшние смартфоны имеют бόльшую вычислительную мощность по сравнению с машинами, которые когда-то занимали целую комнату. Однако некоторые типы устройств, и в частности те, что задействованы в генерировании и обработке радиосигналов, уменьшить значительно сложнее. Такие «внекристальные» устройства занимают много места и требуют значительного количества электроэнергии. Более того, большинство из них труднонастраиваемы, а потому необходимо размещение целого ряда таких устройств для работы в частотном диапазоне, используемом для беспроводной связи.

Графеновые системы позволят решить сразу несколько проблем – они очень компактны, легко интегрируются с другой электроникой, а благодаря чрезвычайной прочности материала их частоту можно легко менять, охватывая широкий диапазон.

Оцените статьюОцените статью
Очень плохоПлохоМожет бытьХорошоОтлично! (Оцените статью)
Загрузка...
Расскажите друзьям о статье:

Отправить ответ

avatar
wpDiscuz